По всей вероятности, биологические ритмы находятся в зависимости от датчиков времени как самого организма, так и внешней среды, и отсчет времени организмом осуществляется с помощью сложной системы, в которой экзогенные и эндогенные влияния переплетены самым тесным образом.
В случае рассогласования сигналов различных датчиков времени происходит изменение временной структуры деятельности организма, постепенно приспосабливающегося к новым условиям. Процессы адаптации могут протекать незаметно, если изменение временной среды не было резким, или сопровождаться неприятными ощущениями, в частности утомлением, нарушением сна, если это изменение было внезапным и значительным.
В современном цивилизованном мире люди больше не живут в нормальном ритме относительно медленного времени природы. Стремление сберечь время влечет за собой передвижения с головокружительной скоростью. Появляются такие виды профессиональной деятельности, которые протекают в условиях изменения воздействий временной среды. Возможны и реально существуют следующие виды изменения временного порядка в организме.
Сдвинутые режимы сна и бодрствования. В случае работы в ночную смену (так же, как и при ночных развлечениях) временной порядок в организме и во внешней среде входит в противоречие с социальными датчиками времени. Наступает нарушение синхронизации между различными ритмами, оно постепенно сглаживается, если человек постоянно переходит на новый режим жизни.
Внезапное изменение временной среды при перелетах с пересечением нескольких часовых поясов ведет к рассогласованию сигналов датчиков времени организма, живущего еще по локальному времени того пункта, из которого начат полет, датчиков времени внешней среды и социальных датчиков времени пункта прибытия. Перестройка на новый режим начинается для различных ритмов в разное время после прилета и длится также различное время. Так, адаптация температурной кривой и сердечного ритма происходит на пятые сутки, потоотделения— на восьмые и т. д.
Опытные пилоты стремятся вообще не перестраиваться на местный режим и соблюдают режим сна того часового пояса, в котором живут постоянно. Одна из английских авиакомпаний на основании специальных исследований работоспособности летного состава после перелетов с пересечением часовых поясов ввела правило, согласно которому за двадцать восемь летных суток пилот может пересечь не более сорока часовых поясов.
Изменение структуры сигналов датчиков времени внешней среды существует в некоторых точках земного шара, где тем не менее живет и работает большое число людей. Это Арктика и Антарктика. Здесь в течение длительных периодов времени сохраняется постоянная освещенность (или неосвещенность), значительно отличаются от более низких широт температурные условия, влажность, давление, магнитные поля Земли и даже скорость вращения точек земной поверхности, как известно, убывающая к полюсам.
У полярников возникают жалобы на недомогание и объективно устанавливаются расстройства различных функций организма, в том числе эндокринных. Трудно сказать, в какой мере в этих расстройствах повинны нарушения временных отношений в организме, но, по всей вероятности, известную роль они играют.
Изоляция от датчиков времени внешней среды постепенно становится уделом лиц редких профессий, например космонавтов, акванавтов, спелеологов.
Пребывание в космосе протекает в форме групповых полетов с сохранением обычного режима дня, то есть с сохранением социальных датчиков времени. Небольшая длительность пребывания вне Земли не позволяет судить о влиянии полного выключения всех земных датчиков времени. Основной циркадный ритм «сон — бодрствование» сохраняется. При групповом погружении акванавтов (обычно вместе с домом, в котором они живут под водой опять-таки по обычному расписанию, то есть с сохранением социальных датчиков времени) особых сдвигов биоритмов не обнаружено, за исключением некоторого увеличения длительности сна.
Значительные изменения циркадных ритмов выявлены у спелеологов, находившихся глубоко под землей в одиночестве. Аналогичные сдвиги отмечаются у испытуемых, помещенных в изолированные камеры. В обоих случаях имело место выключение социальных датчиков времени и общая сенсорная депривация — выключение внешних раздражителей.
В этих условиях возникает так называемое свободное течение циркадных ритмов с периодом (особенно для цикла сон — бодрствование) не около 24, а около 25 часов. При этом взаимосвязи между ритмами закономерно меняются.